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工程机械的结构及原理工程机械是指在建设工程中用于开采、运输、装载、平整、破碎、运输等工作的重型机械设备。
它包括挖掘机、推土机、装载机、起重机等，广泛应用于土木工程、公路、港口、煤矿等领域。
工程机械具有结构复杂、工作重载、高效率和适应多领域等特点。
工程机械的结构包含传动系统、操作系统、液压系统和斗杆系统等几个重要组成部分。
传动系统是指通过传动装置将发动机的动力传递给各个工作部件，常用的传动装置有液力变矩器、传动轴、齿轮箱等。
液力变矩器可以将发动机的旋转动力转换为液力，并具有调速和起动功效。
传动轴用于将液力传输到齿轮箱，齿轮箱则通过齿轮的啮合来实现不同速度的转动。
操作系统是指控制工程机械运行的各种手柄、脚踏板等。
通过操作系统，操作员可以控制机械的运动、速度、力度等参数，以完成各种作业工作。
常见的操作系统有驾驶室、操纵杆、脚踏板等。
驾驶室是操作员的工作室，可以一目了然地观察到机械前方的情况。
操纵杆用于控制机械的运动，如向前、向后、左转、右转等。
脚踏板用于控制机械的速度和刹车。
液压系统是工程机械中非常重要的一个系统，用于传递压力和力矩。
液压系统由液压泵、液压缸、液压阀组成。
液压泵将液压油压力转换为流体压力，流体压力通过液压缸或液压马达转换为线性或旋转的力矩。
液压阀控制液压油流量和压力，常见的液压阀有流量阀、压力阀、方向阀等。
斗杆系统是挖掘机、装载机等工程机械中常见的工作系统。
它由斗杆、斗齿、斗杆油缸等组成。
斗杆用于固定斗齿和斗杆油缸，斗齿则用于挖掘、装载等作业。
斗杆油缸通过液压系统的作用实现斗杆的升降、旋转等动作。
工程机械的原理是指它实现各种工作功能的物理原理和工作原理。
例如，挖掘机的原理是利用斗杆的升降和旋转来挖掘土石，并通过操作系统的控制来调整挖掘机的动作和力度。
装载机的原理是通过斗杆的升降和倾斜来装载土石，并通过操作系统的控制来调整装载机的动作和速度。
总之，工程机械的结构是由传动系统、操作系统、液压系统和斗杆系统等组成，通过液力传动、液压传动和操作系统的控制来实现各种工作功能。
徐工ZL50G装载机的工作原理、维修和保养摘要本文详细介绍一下徐工zl50g装载机的工作原理和一些常见的故障判断。
关键词装载机；工作原理；故障中图分类号th24 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2013）92-0064-021概述徐工zl50g装载机的动力由发动机到液力变矩器，通过行星齿轮式换挡变速箱传递到前桥和后桥主传动器，通过半轴到轮边减速器，动力由此输出。
在我们维修设备车辆时，如果对设备本身的构造性能和工作原理能够详细掌握，在设备出现软故障时，就不会出现毫无头绪，无从下手的现象，下面详细介绍一下徐工zl50g装载机的工作原理和一些常见的故障判断。
2工作原理和构造液力变矩器由泵轮，导轮和涡轮组成，徐工zl50g装载机采用单级两相双涡轮式变矩器，其中级表示泵轮与导轮或导轮与导轮之间刚性连接的涡轮数，如果两涡轮相邻布置而不在其他两工作轮之间，则仍称为单级。
液力变矩器的相是指变矩器具有几种不同工作状态的数目。
在变矩器后装有超越离合器，以配合双涡轮动力输出，实现不同的工况。
当装载机在轻载高速运转时，超越离合器的内环棘轮转速较高，此时在摩擦力的作用下，滚柱与内环棘轮的的斜槽分开，超越离合器处于分离状态。
当外载荷加大时，内环棘轮的转速降低，外环齿轮相对内环棘轮的转速有超前趋势时，则通过滚柱与切槽之间的摩擦力使外环齿轮与内环棘轮锁紧，两者成一体，共同输出动力。
超越离合器处于结合状态，从而实现两种工况。
zl50g装载机的变速箱采用行星齿轮式，有两个前进档和一个倒退档。
下面简单介绍一下单排行星齿轮传递机构。
行星齿轮传递机构由以下几个主要部件组成：太阳轮、行星齿轮、行星架、齿圈。
其中太阳轮、行星架、齿圈易于和外界联系，故称行星机构的三个基本元件。
三个基本元件某一个基本元件给予约束（固定或给予一定的转速），整个轮系就被确定了，这时方可进行动力传递。
根据不同的选择，可构成输入和输出有四个同向转和2个倒转。
装载机的工作原理
装载机是一种用于装载和卸载物料的工程机械设备。
它的工作原理可以简单描述为以下几个步骤。
1. 首先，装载机的发动机启动，并将动力传递给液压系统。
液压系统是装载机实现各种动作的基础，包括提升、倾斜和转向等。
2. 接下来，操作员通过操纵杆或按钮控制装载机的动作。
比如，当需要提升物料时，操作员将操作杆向前推动，使液压油进入升降缸，从而使装载臂上升。
3. 同时，装载机的前部设置有铲斗，它用来装载物料。
铲斗通常是由坚固的金属材料制成，可以容纳不同类型和重量的物料。
4. 当装载臂抬升到合适的高度后，铲斗会与物料接触，并将其收集到铲斗内。
5. 接下来，操作员可以通过控制装载机的倾斜功能，将铲斗上的物料倾倒到需要的地方。
倾斜功能可以使铲斗在垂直和水平方向上进行倾斜。
6. 最后，当装载机完成物料装载或倾倒任务后，操作员可以通过控制装载机的转向功能，将其导向下一个工作位置。
总的来说，装载机的工作原理是通过液压系统控制装载臂的升
降和倾斜，以及通过倾斜铲斗来装载和倾倒物料。
这个过程需要操作员的灵活操作和技术掌握。
滑移装载机的工作原理是利用两侧车轮线速度差而实现车辆转向的轮式专用底盘设备。
它采用轮式行走机构，全轮驱动，滑移转向，可以在作业现场随机快速更换或挂接各种工作装置，以适应不同的工作环境和作业内容。
滑移装载机的动力一般为20～50千瓦，主机质量在2000～4000公斤之间，车速为每小时10～15公里。
它主要用于作业场地狭小、地面起伏不平、作业内容变换频繁的场合，如基础设施建设、工业应用、码头装卸、市区街道、住宅、谷仓、畜舍、机场跑道等。
同时，它还可以作为大型工程施工机械辅助设备使用。
滑移装载机的设计原理涉及到轮距和轴距的匹配，以及两侧车轮线速度差的控制。
通过调整轮距和轴距，以及控制两侧车轮的线速度差，可以实现滑移装载机的原地转向和灵活操作。
这种设计使得滑移装载机在狭窄的场地中也能够轻松应对，提高了工作效率和作业安全性。
总之，滑移装载机是一种高效、灵活、多功能的工程机械，其工作原理主要基于轮式行走机构和滑移转向技术，通过调整轮距、轴距和车轮线速度差等参数，实现快速更换工作装置和适应不同作业环境的需求。
装载机液压系统工作原理装载机液压系统是一种利用液体传递能量的系统，通过液压原理将机械能转化为液压能，再将液压能转化为机械能，从而实现装载机的各种工作。
液压系统主要由液压泵、液压油箱、液压马达（液压马达更多应该是液压马达啦）、液压缸、控制阀及管路等组成，下面对装载机液压系统的工作原理进行详细分析。
首先是液压泵。
液压泵是整个液压系统的动力源，其作用是将机械能转化为液压能。
液压泵通过泵腔内的运动使液体产生压力，带动液体在管路中流动。
液压泵可以是齿轮泵、叶片泵、柱塞泵等不同类型，不同类型的泵有不同的结构和工作原理，但基本原理都是通过往复运动使液体在泵腔内流动。
液压油箱是液压系统的储油部分。
液压油箱主要起到储存液压油、冷却液压油、排泄液压油中的气泡和杂质等作用。
液压油箱内设置了一个回油过滤器，用于过滤回流到油箱中的液压油中的杂质。
液压油箱还设置了油位计、油温计等仪表，用于监测液压油的液位和温度。
液压马达是液压系统的执行元件之一、液压马达接收液压系统传递的液压能，并将其转化为机械能，驱动装载机的各种工作。
液压马达的工作原理与液压泵相反，液体通过液压马达的马达腔流入，引起齿轮或柱塞的旋转或往复运动，将液压能转换为机械能。
液压马达一般采用柱塞马达或齿轮马达。
液压缸是液压系统的另一种执行元件。
液压缸是一种转换液压能为机械能的装置，将液压能转化为直线运动。
液压缸内充满液压油，当液压油从其中一腔流入液压缸时，由于压力差，使活塞产生位移，从而实现装载机的挖掘、摆动、升降等工作。
控制阀是液压系统的控制中心，通过控制阀的开关、转动等动作，控制液压系统中的液流，从而控制液压马达和液压缸的工作。
控制阀有单向阀、电磁阀、调速阀、换向阀等多种类型，不同类型的控制阀具有不同的功能和特点，一般液压系统中会根据需要组合使用多个控制阀。
液压管路是液压系统的传输通道，将液压泵产生的液压能传输到液压马达和液压缸等执行元件。
液压管路一般由高压油管、低压油管、管接头、胶管等组成。
ZL30EFB轮胎式防爆装载机结构特点及工作原理针对市场需求大量井下装运机械的现状，设计开发出一款用于煤矿井下巷道掘进、平整道路、清理路面以及物料铲装、运送等辅助作业的ZL30EFB型轮胎式防爆装载机。
该机外形美观，结构合理，性能先进，可靠耐用，操作轻便。
结构特点及工作原理组成ZL30EFB型轮胎式防爆装载机的结构形式及外形尺寸如图1所示，该机主要由工作装置、车架总成、动力系统、传动系统、工作装置液压系统、转向及驾驶室顶棚升降液压系统、制动系统、电气系统、驾驶室及覆盖件等部分组成。
车架及工作装置ZL30EFB型轮胎式防爆装载机是在我公司931A型轮胎式装载机的基础上，针对井下工况特点而设计的专用机型。
前后车架采用前短后长的铰接式布置，纵向稳定性好，掘起力大，转弯半径小，机动灵活，便于井下场地作业，既可满足井下巷道低位卸载，又兼顾了井上高位卸载的要求，最大卸载高度达2950mm，可满足不同胶轮车的装车要求。
动力系统煤矿井下使用的柴油机需防爆。
ZL30EFB型轮胎式防爆装载机选用国产普通工程柴油机，经防爆改造后成为符合煤矿井下安全要求的防爆柴油机。
国产防爆柴油机与进口产品相比，具有价格低、性价比高、供货及时的优势，启动方式为电启动。
本机动力系统由防爆柴油机、废气处理系统、进气系统和散热器等组成，其结构组成如图2所示。
传动系统采用液力机械传动，充分利用柴油机的功率，增大转矩，使整机具有较大的牵引力，同时还能适应外界阻力变化而自动无级变速，在充分提高柴油机使用效率的同时延长传动部件和柴油机的使用寿命。
该系统如图3所示，主要由变矩器、变速器、传动轴、驱动桥等组成。
工作装置、转向及驾驶室顶棚升降液压系统工作装置采用先导液压操纵，整机操纵轻便灵活，动作平稳可靠。
工作装置液压系统主要由双联泵、多路阀、先导阀、转斗液压缸、动臂液压缸、油箱及滤油器组成（见图4左侧部分）。
对于液压系统附件方面的设计，采用高精度、大流量回油滤芯，以提高系统油液清洁度。
装载机的结构原理装载机的结构原理-制动系统目前国产ZL50型机主导产品的制动系统多数为带紧急制动的制坳系统，柳工第二代产品ZL50C的制动系统为这种系统的典型代表。
图13为柳工ZL50C型机制系统结构示意图。
该系统具有行车制动、停车制动及国际流的紧急制动系统。
停车制动与紧急制动共用，因紧急制动具有4种功能：（1）停车制动；（2）起步时保护制动作用。
气压未达到允许起步气压时，停车制动起作用，且挂下不挡；（3）行车时气路发生故障起安全保护制动作用。
当制动系统气路出了故障。
降到允许行车气压时，紧急制动会自动刹车，同时变速器会自动挂空挡；（4）紧钯制动。
当行车制动出了故障时可选用该系统实施紧急制动，而代替行车制动起作用。
这也是紧急制动名称的由来。
因此，具有紧急制动系统的柳工ZL50C型机制动安全可靠性是最好。
成工目前的ZL50B型机、徐装的ZL50E型机都采用了这样的制动系统。
稍有不同的是成工与徐装的在空气罐与紧急和停车制动阀之间加有快放阀。
柳工以前的ZL50型机制动系统中也有快放阀，实践证明无必要，柳工将该阀取消了。
还有一点不同的是成工的行车制动是双踏板，柳工及徐装的均为单踏板。
另外徐装的紧急和停车制动控制阀为电磁阀，柳工与成工的均为气阀。
如图14所示，目前还有部位产品的制动系统为双管路行车制动。
该系统与图13所示的系统相比，其行车制动部分从空气罐开始多了一路，结构元件组成基本上差不多。
该系统没有紧急制动部分，但有手柄带软轴直接操纵停车制动器的停车制动。
这种制动系统比普通的不带紧急制动的单管路制动系统制动可靠性、安全性要高，但比带紧急制动的制动系统差一些。
因此，今后带紧急制动的制动系统应用会更加广泛。
目前，山工的ZL500D型机、常林的ZLM50E型机都是用的这种系统。
山工的双管路制动阀为双腔并联式，常林的为双腔串联式。
另外，山工的在图中的序号10不是批三通接头。
而是采用的双回路保险阀，这样的双管路体现得更充分。
目前，还有较少的产品如厦工、龙工的ZL50C-II型机保持原ZL50的单管路行车制动系统。
该系统完全同图13中除紧急和停车制动以外的部分。
惟一不同是制动阀3去变速操纵阀（虚线长方块部分）切断离合器的管路中增设有制动选择阀，可用该阀对制动时切断与不切断离合器进行选择。
从理论上说，该系统不如前两种制动系统安全可靠性高。
目前，柳工的第三代产品ZL50G型机已经出现了全液压制动系统。
这种制动系统也可带紧急制动，它没有气路系统，全部用液压油，特别是与内藏湿式多片式制动器配合使用，显示出极大的优越性，在某种程度上代表了今后制动系统的发展方向。
CAT的950G型机、小松的WA380-3型机都采用的全液压制动系统。
装载机的结构原理-工作液压系统目前我国轮式装载机的工作液压系统已发展到采用小阀操纵大阀的先导工作液压系统。
但目前用得最多的仍是机械式的轮轴操纵工作液压系统。
图9所示为柳工ZL50C型装载的轮轴操纵工作液压系统。
该系统由转斗缸1、动臂缸2、分配阀3、操纵杆7、工作泵8、软轴10等主要零部件组成。
该系统分配阀内带有控制系统最高压力的主安全阀，另外在分配阀的下面通转斗缸大小腔分别带有一个双作用安全阀（图中未画出）。
其作用是在工作装置运动过程中，转斗缸发生干涉时间起卸压力及补压作用。
两根操纵杆7通过两根软轴10直接操纵分配阀的转斗阀及动臂阀，使定量齿轮工作泵8的压力油进入转斗缸或动臂缸，使工作装置完成作业运动。
图10a为该系统的工作原理图。
该系统具有典型性及普遍性。
表1中所列的9种主要ZL50型装载机基本上都是这样的系统。
各个不同企业的产品也有一些小的差别主要差别有2点：（1）泵的排量稍有不同；（2）柳工的双作用安全阀在分配阀的外边，与分栩阀为分体式。
而厦工、龙和徐装在分配阀的外边，与分配阀为分体式。
而厦工、龙工和徐装等的双作用安全阀在分配阀内部，与分配阀为一整体。
图10b为该工作液压系统原理图。
工作液压系统目前已开始普遍采用先导工作液压系统。
国产的第二代产品，比如柳工的ZL50C型、成工的ZL50B型早已采用了先导工作液压系统。
由于先导阀及与先导阀相匹配的分配阀国内配套一直不成熟，少量装机采购CAT件，由于价格昂贵，只能用于少量进口机型上，国内市场无法推广。
最近几年来，由于国内配套企业消化研制引进CAT技术成功，价格合适，因此已开始批量推向市场。
常林的ZLM50E-3型已大部分装配先导工作液压系统，柳工、徐装、山工、成工等相应产品也批量装配先导工作液压系统。
特别是柳工、徐装等企业的第三代ZL50型产品，基本上以先导工作液压系统为主。
先导操纵可实现单杆操纵，且手柄操纵力及行程比机械式操纵小得多，大大降低了驾驶员的劳动强度，大大增加了操纵舒适性，从而也就大大提高了作业效率。
图11以柳工ZL50G型先导工作液压系统为例，展示了该系统的基本组成情况。
图12为该系统的原理图。
系统中有个组合阀，它是由压力选择和溢流阀组合而成的一个整体阀。
主要是通过该阀供给先导阀及转向器的所需的先导压力油。
图中供转向器的为4.0Mpa ，供先导阀的为3.5Mpa。
还有一路由动臂缸大腔通至压力选择阀。
当发动机熄火后，可操纵先导阀利用动臂缸大腔的压力油来使在任意位置的铲斗下降到地面。
图中组合阀的进油由充油阀的N口来，这是柳工ZL50G型该系统设置有供全液压制动用的充油阀。
如果系统中没有充油阀，组合阀的进油可直接由先导泵提供。
CAT950G型、小松WA380-3型也是采用的先导工作液压泵，但他们现在已采用电液比例先导阀，便于实现更为先进的微电脑集成控制。
图1图1为我国目前最具代表性的第二代ZL50型轮式装载机的总体结构图。
它主要由柴油机系统1、传统系统2、防滚翻及落物保护装置3、驾驶室4、空调系统5、转向系统6、液压系统7、车架8、工作装置9、制动系统10、电气仪表系统11、复盖件12、操纵系统13等13个部分及系统组成。
空调系统及防滚翻与落物保护装置是第一代没有的，是第二产品新增加的，主要是增加安全舒适性。
其它部件如转向系统、制动系统、驾驶室、工作装置、车架等也有重大变化，在第一代的基础上采用了十多项先进技术及选进结构。
因此，第二代与第一代相比在可靠性、安全舒适性、作业效率等都有相当大的提高，同时外观造型也美观得多。
传动系统图2图2所示，为我国当前典型的轮式装载机的传动系统。
该系统由变速器（也叫变矩器变速箱总成）3、驱动桥8、传动轴5等组成。
（1）变速器变速器2由液力变矩器3及变速箱4两部分组成。
图示变矩器的一端与柴油机1、另一端与变速箱4直接相连这样结构紧凑、连接可靠，是目前国内外轮式装载机用得最多、最普遍的一种连接方式。
其它还有变速器为一整体与柴油机分置，或变矩器与柴油机直接相连而与变速箱分置，之间用传动轴连接。
目前山工的ZL50D型、常林的ZLM50E型就是变矩器包括分动箱直接与柴油机相连，与变速箱分置，用传动轴相连的结构型式。
图3图3有柳工ZL50C型变速器结构图。
该变速器为双涡轮液力变矩器加行星式动力换挡变速箱组成。
该变速箱有一个前进、一个后退两个行星排，加上一个直接挡（II挡），共两前进、一后退三个挡。
结构简单、挡位少，完全实现了单杆操纵。
变矩器有两个涡轮，二涡轮直接传给变速箱输入轴（齿轮），为各挡轻载变速状态。
一涡轮是通过超越离合器才传给变速箱输入轴，当各相应挡扭矩加大，速度降低到超越离合器结合时，两个涡轮同时参加工作，为相应挡的低速大扭矩状态，这一切都是由超越离合器通过速度的高低自动实现的。
实际上该变速器有4个前进挡，2个后退挡，因每个挡都有一个高低速自动换挡。
因此该变速器这方面显示出了它的优点，比普通多挡多杆操纵的变速器操纵性能要好。
但它也有一个很主要的缺点，双涡轮变矩器比简单三元件变矩器效率低，功率损失大。
目前这种定轴式变速箱还未采用电子技术，因此都为普通的多杆操纵。
CAT950B型、小松的WA380-3型均为四进四退变速器，单杆电液换挡或电脑集成控制。
变矩器均为三元件简单式，变速箱CAT为多排行星式，小松为定轴式。
目前第三代产品，比如柳工的ZL50G型，采用“ZF”公司生产的由三元件变矩器与四挡前进三挡后退的定轴式变速箱组成的变速器。
三元件变矩器效率高，采用微电脑半自动控制的单手柄电液换挡，且作业时增设了I、II挡快速切换按钮（KD按钮）。
每个作业循环只需前后拨动一次手柄及按一次KD按钮，简便、快捷、操纵舒适省力，从而大大提高了作业效率。
该产品选进就在于它的变速操纵系统。
（2）驱动桥驱动桥8由前桥10、后桥9组成（图2）。
由于装载机需要大的牵引力，因此现代轮式装载机前后桥均为驱动桥。
前桥直接固定在前车架上，后桥为摆动桥，通过副车架与后车架相连。
现代轮式装载机基本上都采用铰接式转向，因此前后驱动桥除主传动螺旋锥齿轮中的旋向不同外，其它件全部通用。
第三代出现了后桥中心摆动式，不再用副车架，而用摆动架与后车架相连，出现了后桥壳体与主传动托架和前桥不通用、其余件仍然与前桥完全通用。
我国目前轮式装载机的驱动桥基本上都是采用整体桥壳，全浮式半轴，具有主传动及轮边两级减速的驱动桥。
主传动一般都采用一级螺旋锥齿轮减速，轮边一般都采用行星式轮边减速。
图4图4为柳工ZL50C驱动桥，其结构具有普遍代表性。
前面中所列的国内8个产品的驱动桥全都是这种结构型式。
目前第三代ZL50型轮式装载机驱动桥出现了带内藏湿式多片式制去路器械及防滑差速器的驱动桥，改善了制动性能和恶劣作业条件下的通过性能及作业性能，柳工第三代产品ZL50G型所用的“ZF”AP400驱动桥就是这种驱动桥。
“ZF”AP400型驱动桥壳为整体式，内藏湿式多片式制动器在桥内部轮边减速器的内侧。
还有一种桥壳为三节式，轮边减速器及内藏湿式多片式制动器都集中在桥的中部，紧靠主传动的两边。
这种结构性能好，但制造难度较大，CAT的950B型，小松的WA380-3型驱动桥都是这样的结构。
还有一种与“ZF”的AP400型驱动桥差不多，惟一不同的是内藏湿式多片式制动器在轮边减速器的外侧，这种结构不大好，并不多见。
（3）传动轴传动轴基本上由汽车传动轴演变而来。
我国第一代ZL50型六载机传动轴基本上由“解放牌”、“东风牌”汽车传动轴改装而成。
目前仍有很大一部分ZL50型轮式装载机，包括厦工、龙工的ZL50C-II等都仍然用“东风牌”改装的传动轴。
以柳工ZL50C型为首的第二代产品，由于力量加大，扭矩加大，这种传动轴可靠性很不适应，改用由重型汽车传动轴经专门设计为轮式装载机专用传动轴，承载能力比“东风”、“解放”传动轴高一倍以上，可靠性大大提高，除柳工ZL50C型以外，已较为普遍地应用在第二代甚至第三代ZL50型轮式装载机产品上。
装载机的结构原理-转向系统目前我国轮式装载机已普遍采用全液压转向系统。
